[发明专利]利用高频电磁提高钢板硬度及耐磨性能的设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨的设备及方法，特别是涉及一种利用高频电磁提高钢板硬度及耐磨性能的设备及方法。

背景技术

如何提高金属材料的抗磨损性能一直是材料工程领域的重要研究方向，目前采用的途径包括变换材料配方和处理方式两种。在处理方式中，热处理可以有效提高金属材料的抗磨损性能而得到广泛应用。但由于热处理过程产生的残余应力和不完全相变，难以将金属材料的抗磨损性能最大限度的发挥出来；另外，热处理过程引入的变形、氧化及部分元素的烧损，使热处理不能作为最终工序而限制了使用范围。

传统的耐磨钢板非整体性，造成的抗冲击及耐磨效果不佳，且性价比低等缺陷。本发明提出了一种新的提高钢板硬度及耐磨性能的方法，该方法大大提升了钢板处理面的硬度，并可以有效地控制耐磨层的厚度，外形无变化，保持良好的整体性，使得钢板的耐磨性能和抗冲击性能大为提升，具有广阔的应用领域。

公开号为CN101033501A的中国发明专利于2007年9月12日公开了一种利用电磁场提高金属材料耐磨性能的方法，其特征在于：通过电磁场处理金属材料，处理时间为30s～500s；低频励磁线圈匝数为100～500匝，交流电峰值电流30～80安培，频率10～50Hz；高频感应线圈为3～10匝，频率5～80KHz，输出功率1～7Kw。该方法虽然在金属热处理的基础上，降低了残余应力，减小不完全相变的程度，并且无变形，使得零件抗磨损性能得到大幅度提高，但该方法结构较复杂，还需要借助于感应线圈，操作起来也很麻烦。

针对现有技术的不足，本发明提高一种既实现零件整体性强、硬度高、形变小、很大程度上提高耐磨性，又结构简单、操作方便的利用高频电磁提高钢板硬度及耐磨性能的设备及方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种既实现零件整体性强、硬度高、形变小、很大程度上提高耐磨性，又结构简单、操作方便的利用高频电磁提高钢板硬度及耐磨性能的设备及方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案有两个：

第一个技术方案：一种利用高频电磁提高钢板硬度及耐磨性能的设备，关键是：该设备包括一感应器、高压水泵和工作台，感应器包括与高压水泵相连接的铜管、粘贴在铜管上的硅钢片，所述铜管上均匀开有若干直径为1～4mm的水孔，其中水孔与垂直方向夹角为20°，钢板通过钢板固定装置固定在位于感应器下方的工作台的上方，钢板下方依次安装有底部冷却喷水装置及水槽，所述高压水泵为铜管及冷却喷水装置供给高压水，工作台下面设有的丝杠在减速机的带动下在行进轨道上匀速行进，从而带动工作台上的钢板在感应器的作用得到加热后能迅速降温、冷却并硬化。

优选的，该设备采用的高频电源范围为10KHz～20KHz，输出功率为350KW～380KW。

优选的，所述硅钢片用环氧树脂和聚酰胺树脂混合做粘合剂，将硅钢片粘在感应器的铜管上，并用烘干机烘干24小时。

优选的，所述高压水泵的压力为30公斤。开水孔为30～40个，水孔间距为2mm，处理时间20～30min。

第二个技术方案：一种利用高频电磁提高钢板硬度及耐磨性能的方法，关键是：采用高频电磁感应器对钢板表面进行热处理的方法，边加热边用高压水迅速均匀冷却。

优选的，该设备采用的高频电源范围为10KHz～20KHz，输出功率为350KW～380KW。

优选的，所述硅钢片用环氧树脂和聚酰胺树脂混合做粘合剂，将硅钢片粘在感应器的铜管上，并用烘干机烘干24小时。

优选的，所述高压水泵的压力为30公斤，开水孔为30～40个，水孔间距为2mm，处理时间20～30min。

优选的，经该设备处理的钢板表面形成一层2～20mm的耐磨层，其硬度可达55HRC～60HRC之间。

本发明的有益效果：通过高频磁场在钢板表面进行热处理，经处理的钢板耐磨层厚度可控制在20mm～2mm之间，硬度在55HRC～60HRC之间，输出功率与处理时间视钢板面积与耐磨层厚度而定。经该方法处理的钢板产品具有整体性强、硬度高、形变小，很大程度上提高了耐磨性，在工矿行业耐磨钢件材料中，具有广阔的应用领域。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明做进一步详细的描述，其中：

图1为本发明的感应器的结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图。